科研进展

邓伍兰团队受邀评述先锋转录因子最新研究,提出核小体“活性平台” 新观点

2026-07-10    点击:
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先锋转录因子的独特性,可能不仅体现在最终形成的稳定复合物,更存在于其接触和重塑核小体的早期动态过程中。

2026年7月2日,北京大学生物医学前沿创新中心(BIOPIC)、北大-清华开云手机网页登录页面(CLS)邓伍兰研究组在《Molecular Cell》发表题为“Nucleosomes as active platforms for pioneer factor action”的Preview文章,对先锋转录因子概念提出者、美国国家科学院院士Kenneth Zaret团队同期发表的研究进行评述。

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Zaret团队以神经先锋转录因子Ascl1-E12a为研究对象,综合运用冷冻电镜、质谱、动力学及全基因组分析,揭示了先锋转录因子作用于核小体并推动染色质开放的分步过程:首先靶向核小体占据的封闭染色质,随后快速促进DNA解缠,再进一步驱动较慢的核小体DNA重定位,最终实现染色质开放并促进细胞向神经元重编程。

研究中一个重要而出人意料的发现是,冷冻电镜捕捉到的稳定组蛋白接触并非功能所必需;相反,一些难以在稳定结构中呈现的瞬时相互作用,特别是Ascl1内在无序区与核小体表面的动态接触,对封闭染色质靶向、核小体重塑和细胞命运转换至关重要。

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文章在总结该研究重要发现的基础上,进一步提出:核小体并非仅仅是阻碍转录因子结合DNA的被动屏障,而是通过自身的表面结构和化学性质,主动参与先锋转录因子的识别、结合和染色质重塑,是先锋转录因子发挥功能的“活性平台”

这一研究也与邓伍兰团队此前发表于《Nature Structural & Molecular Biology》的活细胞单分子成像工作形成重要呼应。该研究发现,先锋转录因子FOXA2依赖组蛋白相互作用无序区,在核小体密集的染色质中进行受限扩散,从而提高靶位点搜索效率。此次Ascl1研究从具体分子接触和核小体重塑功能层面提供了互补证据,共同表明:先锋转录因子的特殊能力,不仅来自对核小体DNA的识别,也与无序区域介导的短暂、动态组蛋白相互作用密切相关

该Preview将结构生物学揭示的分子接触与活细胞单分子成像观察到的动态行为联系起来,为理解先锋转录因子如何利用核小体、打开封闭染色质并改变细胞命运提供了新的机制框架。


北京大学牛迪博士研究生为文章第一作者,北大-清华开云手机网页登录页面邓伍兰研究员为通讯作者。


原文链接:

https://www.cell.com/molecular-cell/fulltext/S1097-2765(26)00380-1


文章信息:

Niu D, Deng W. Nucleosomes as active platforms for pioneer factor action. Molecular Cell, 2026.

Zhou B-R et al. Distinct associations of pioneer factor Ascl1-E12a with nucleosomes drive changes in cell fate. Molecular Cell, 2026.

Wang Z, Wang B, Niu D et al. Mesoscale chromatin confinement facilitates target search of pioneer transcription factors in live cells. Nature Structural & Molecular Biology, 2025.


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邓伍兰

北京大学生物医学前沿创新中心研究员

北京未来基因诊断高精尖创新中心研究员

北大-清华开云手机网页登录页面PI


邮箱:

wdeng@pku.edu.cn


实验室主页:

deng-lab.pku.edu.cn/


研究领域:

课题组致力于超分辨单分子活细胞成像与转录调控的交叉研究。通过融合多学科方法与先进光学成像技术,课题组构建了活细胞多模态定量成像平台,实现对活细胞内单分子行为的原位动态追踪与定量解析。研究主要聚焦于三个层面:转录全过程的时序调控机制,特别是转录因子与基因组的动态互作;生物大分子,尤其是含内在无序区蛋白的动态组装,以及三维基因组的时空组织;前沿活细胞成像技术的自主开发。课题组遵循“生物学问题驱动方法学建立、方法学反哺生物学发现”的研究思路,旨在为解析干细胞分化及疾病发生中的转录调控核心机制提供新的可视化研究维度。


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